CN112828228A - 一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置及其加工工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及盘类零件的热锻造用模具领域，尤其是涉及一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置及其加工工艺，包括内六角螺钉I、冲头构件、挡料板构件、冲孔模支座、内六角螺钉II、冲孔定位盘、内六角螺钉III及锻件，所述的冲头构件上加工有阶梯孔I，所述的内六角螺钉I安装在冲头构件上加工的阶梯孔I内并将冲头构件紧固在冲床上，本发明在具体使用时能够对盘类零件热锻造成形后不必通过复杂的加工工序及加工设备，即可对盘类零件进行主内孔及轮辐槽内多孔的一次性冲切，极大的提高了盘类零件上主孔及轮辐槽内多孔的生产加工效率，降低了企业的设备投入成本，满足了企业的生产使用需要。

Description

一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置及其加工工艺

技术领域

本发明涉及盘类零件的热锻造用模具领域，尤其是涉及一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置及其加工工艺。

背景技术

盘类零件广泛应用于机械相关的各行各业，尤其是在齿轮行业更为常见，随着齿轮材料性能的不断优化及热处理技术的更加成熟，对齿轮零件在满足使用寿命及各种要求的情况下，为了响应国家绿色制造、终身环保的趋势，对齿轮零件的轻量化加工使用需求越来越高。对于大部分的变速箱齿轮、传动箱齿轮，齿轮两端都有深浅不一的轮辐槽，在大部分带有轮辐槽的齿轮中，轮辐槽内又有数量不等的减重孔或工艺孔，该组孔（数量3～8个）的常规加工工艺是通过机加工的方式或钻削或铣削的方式来实现的，常用的几种方案为：在摇臂钻上利用工装及钻模板，对各个孔分别钻削加工；在数控铣床上，先采用工装一次装夹，利用编制好的数控程序，各个孔分别铣削加工；选购或改进自制专用机床（群钻），采用工装夹紧，根据群钻的头数，一次或多次（隔一钻一）对多孔进行钻削加工。对比上述几种工艺方案，各有利弊：要么劳动强度大，要么加工效率低，要么二者兼具，有的加工方式所采用的设备投资还较大，另外零件的主孔大多还要通过钻削的方式来进行实现，不仅效率低，刀具消耗成本也较大，基于以上情况，设计发明一种盘类零件热锻造成形后，其内孔及轮辐槽内一组多孔一次性冲切的模具装置及工艺方法，就显的尤为重要了。

发明内容

本发明的目的是提供一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置及其加工工艺，其在使用时能够对盘类零件热锻造成形后对其进行内孔及轮辐槽内多孔的一次性冲切，极大的提高了盘类零件上主孔及轮辐槽内多孔的生产加工效率，同时，也降低了操作人员的劳动强度，满足了企业的生产使用需要。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置，包括内六角螺钉I、冲头构件、挡料板构件、冲孔模支座、内六角螺钉II、冲孔定位盘、内六角螺钉III及锻件，所述的冲头构件上加工有阶梯孔I，所述的内六角螺钉I安装在冲头构件上加工的阶梯孔I内并将冲头构件紧固在冲床上，所述的冲孔模支座上加工有U型槽，所述的内六角螺钉III安装在冲孔模支座的下部加工的U型槽内并将冲孔模支座紧固在冲床的工作台上，在冲孔模支座的上部端面加工有螺纹通孔I，所述的挡料板构件安装在冲孔模支座上部并与冲孔模支座上部的螺纹通孔I通过螺纹配合相连，所述的冲孔定位盘安装在冲孔模支座的上部端面部位并通过内六角螺钉II与冲孔模支座相连，锻件放置在冲孔定位盘上，所述的冲孔定位盘上设置有锻件定位面和落料孔，所述的落料孔的中心距及个数与锻件上待冲孔的中心距及个数完全一致。

所述的冲头构件包括，主冲头、辅冲头及冲头座，所述的阶梯孔I开设在冲头座上，所述的冲头座的中心部位上加工有主冲头安装孔，所述的主冲头的上部安装在冲头座上加工的主冲头安装孔部位并与主冲头安装孔过盈配合相连，在冲头座上加工有辅冲头安装孔，所述的辅冲头的上部安装在辅冲头安装孔内并与辅冲头安装孔过盈配合相连。

所述的冲孔模支座的上部端面部位上加工有圆形凹止口，所述的圆形凹止口内加工有螺纹盲孔，冲孔定位盘的下部安装在圆形凹止口内，在冲孔定位盘上加工有安装通孔，所述的内六角螺钉II贯穿于冲孔定位盘上加工的安装通孔后安装在螺纹盲孔内并与螺纹盲孔螺纹配合相连。

所述的挡料板构件包括立柱、六角螺母及挡料板，在立柱的顶部设置有上螺纹连接部，所述的上螺纹连接部与六角螺母螺纹配合，用于固定紧固挡料板，在立柱的底部设置有下螺纹连接部，所述的下螺纹连接部安装在冲孔模支座上部端面加工的螺纹通孔I上并与螺纹通孔I通过螺纹配合相连，在挡料板上加工有连接通孔，所述的挡料板通过其上加工的连接通孔安装在立柱上，所述的六角螺母安装在上螺纹连接部上并与上螺纹连接部通过螺纹配合相连，所述的挡料板上加工有冲头穿过通孔，所述的冲头穿过通孔的中心距及个数与冲孔定位盘上设置的落料孔的中心距及个数完全一致。

所述的立柱至少有两根或四根。

所述的冲孔定位盘上的落料孔可分为主落料孔及辅落料孔，所述的主落料孔的孔径比主冲头的外径大1-2mm，所述的辅落料孔的孔径比辅冲头的外径大1-2mm。

一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置的加工工艺，包括如下步骤：

S1、按多孔一次性热冲模具装置的各零件图纸进行粗车成形，各配合面预留精加工余量；

S2、对粗车件按照图纸要求进行热处理；

S3、对热处理后的各零件进行精加工；

S4、对精加工后的各零件进行检测验收，对外购件进行检测验收；

S5、对检测合格的各相关件，严格按照装配图的要求进行装配，装配完成后，检测主冲头、辅冲头与冲头座的垂直度，必须符合图纸要求，检查挡料板与立柱、立柱与冲孔模支座、冲孔定位盘与冲孔模支座的连接情况，确保紧固牢靠；

S6、上述步骤工序全部完成并最终检验无异常后，即可将多孔一次性热冲模具装置通过联接件与冲床连接，将冲头座通过内六角螺钉I、冲床T型槽连接紧固于冲床的上工作面；将冲孔模支座放置于冲床工作台上，手工盘动冲床使滑块缓慢下移，直至主冲头、辅冲头无干涉的穿过挡料板上的冲头穿过通孔，调整主冲头、辅冲头与挡料板上冲头穿过通孔的间隙均匀一致，将冲孔定位盘通过内六角螺钉II紧固安装在冲孔模支座上的圆形凹止口内，确保冲孔定位盘上的落料孔与挡料板上的冲头穿过通孔精确同轴，最后，用内六角螺钉III、T型螺母通过冲床工作台上的T型槽，将冲孔模支座连接紧固在冲床工作台上。

本发明的有益效果为：本发明所提供的一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置，整体结构设计科学，安装操作使用简单方便，本发明装置主要通过冲头构件、挡料板构件、冲孔模支座及冲孔定位盘等组成部件的共同安装配合作用，使本发明在具体使用时能够对盘类零件热锻造成形后不必通过复杂的加工工序及加工设备，即可对盘类零件进行主内孔及轮辐槽内多孔的一次性冲切，极大的提高了盘类零件上主孔及轮辐槽内多孔的生产加工效率，降低了企业的设备投入成本，同时，也降低了操作人员的劳动强度，满足了企业的生产使用需要。

附图说明

图1是本发明的整体安装结构的剖视图；

图2是本发明整体结构在冲床动作至下死点，开始回升瞬间的剖切示意图；

图3是本发明所适用的未冲孔锻件的主视结构图；

图4是本发明所适用的未冲孔锻件的剖视结构图；

图5是本发明中所适用的已冲孔锻件的主视结构图；

图6是本发明中所适用的已冲孔锻件的剖视结构图；

图7是本发明中的冲头构件的结构示意图；

图8是本发明中的挡料板构件的安装结构示意图；

图9是本发明中的冲孔定位盘的安装结构示意图；

图中标号为：1-内六角螺钉I、2-冲头座、3-主冲头、4-辅冲头、5-六角螺母、6-挡料板、7-立柱、8-锻件、9-冲孔定位盘、10-内六角螺钉II、11-冲孔模支座、12-内六角螺钉III、13-圆形凹止口、14-阶梯孔I、15-冲头穿过通孔、16-主落料孔、17-辅落料孔、18--上螺纹连接部、19-下螺纹连接部、20-主成型孔、21-辅成型孔。

具体实施方式

具体实施例1：下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。需要说明的是：本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有实施方式以及优选实施方法，可以相互组合形成新的技术方案。本发明中，如果没有特别的说明，本文所提到的所有技术特征以及优选特征，可以相互组合形成新的技术方案。本发明所公开的“范围”以下限和上限的形式，可以分别为一个或多个下限，和一个或多个上限。本发明中，除非另有说明，本文中所用的专业与科学术语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外，任何与所记载内容相似或均等的方法或材料也可应用于本发明中。为了解决目前现有对盘类零件热锻造成形后对其进行内孔及轮辐槽内多孔进行加工时，所存在的加工效率低、操作人员劳动强度大、设备投入资金大的问题，本发明提供一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置及其加工工艺，具体的说，如说明书附图1-9所示，一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置主要包括内六角螺钉I1、冲头构件、挡料板构件、冲孔模支座11、内六角螺钉II10、冲孔定位盘9、内六角螺钉III12及锻件8，在冲头构件上加工有阶梯孔I，内六角螺钉I1贯穿冲头构件上加工的阶梯孔I内并将冲头构件紧固在冲床的上工作面上，冲头构件包括主冲头3、辅冲头4及冲头座2，在冲头座2的中心部位上加工有用于安装主冲头3的主冲头安装孔，主冲头3的上部以小过盈配合的方式镶嵌在冲头座2上加工的主冲头安装孔部位，在冲头座2上加工有辅冲头安装孔，辅冲头4的上部也以小过盈配合的方式镶嵌在辅冲头安装孔内，在冲孔模支座11上加工有U型槽，内六角螺钉III12安装在冲孔模支座11的下部加工的U型槽内并将冲孔模支座11紧固在冲床的工作台上，在冲孔模支座11的上部端面还加工有螺纹通孔I以及用于放置冲孔定位盘9的圆形凹止口13，在圆形凹止口13内底部加工有螺纹盲孔，用于对锻件进行挡料作业的挡料板构件安装在冲孔模支座11上部部位，挡料板构件包括立柱7、六角螺母5及挡料板6，在立柱7的顶部设置有上螺纹连接部18，在立柱7的底部设置有下螺纹连接部19，立柱7通过其下部的下螺纹连接部19安装在冲孔模支座11上部端面加工的螺纹通孔I上，在挡料板6上加工有连接通孔，挡料板6通过其上加工的连接通孔安装在立柱7上，六角螺母5安装在上螺纹连接部18上并将挡料板6压紧在立柱7上，在挡料板6上加工有便于主冲头3及辅冲头4穿过的冲头穿过通孔15（分为主冲切通孔及辅冲切通孔），冲头穿过通孔15的中心距及个数与冲孔定位盘9上设置的落料孔的中心距及个数完全一致，冲孔定位盘9安装在冲孔模支座11的上部的圆形凹止口13内并通过内六角螺钉II10压紧在圆形凹止口13内，锻件8放置在冲孔定位盘9上，在冲孔定位盘9上设置有锻件定位面和落料孔（分为主落料孔16及辅落料孔17），落料孔的中心距及个数与锻件上待冲孔的中心距及个数完全一致，主落料孔16的孔径比主冲头3的外径大1-2mm，辅落料孔17的孔径比辅冲头4的外径大1-2mm。

本发明的一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置的加工工艺，包括如下步骤：

S1、按本发明的多孔一次性热冲模具装置的各零件图纸进行粗车成形，各配合面预留精加工余量；

S2、对粗车件按照图纸要求进行热处理；

S3、对热处理后的各零件进行精加工；

S4、对精加工后的各零件进行检测验收，对外购件进行检测验收；

S5、对检测合格的各相关件，严格按照装配图的要求进行装配，装配完成后，检测主冲头3、辅冲头4与冲头座2的垂直度，必须符合图纸要求，检查挡料板6与立柱7、立柱7与冲孔模支座11、冲孔定位盘9与冲孔模支座11的连接情况，确保紧固牢靠；

S6、上述步骤工序全部完成并最终检验无异常后，即可将本发明的多孔一次性热冲模具装置通过联接件（指内六角螺钉I1、内六角螺钉II10、内六角螺钉III12及T型螺母）与冲床连接，具体的，将冲头座2通过内六角螺钉I1连接紧固于冲床的上工作面；将冲孔模支座11放置于冲床工作台上，手工盘动冲床使滑块缓慢下移，直至主冲头3、辅冲头4无干涉的穿过挡料板6上的冲头穿过通孔15，调整主冲头3、辅冲头4与挡料板6上冲头穿过通孔15的间隙均匀一致（保证主冲头3、辅冲头4、冲头穿过通孔15及落料孔的同轴布局），将冲孔定位盘9通过内六角螺钉II10紧固安装在冲孔模支座11上的圆形凹止口13内，确保冲孔定位盘9上的落料孔与挡料板6上的冲头穿过通孔15精确同轴，最后，用内六角螺钉III12、T型螺母通过冲床工作台上的T型槽，将冲孔模支座11连接紧固在冲床工作台上。

本发明的盘类零件多孔一次性热冲模具装置在具体使用时，先将本发明装置安装于冲床上，调整、校核上下两部分的同心度（指冲头构件、冲孔模支座），手工盘动冲床使滑块缓慢下移，直至主冲头3、辅冲头4无干涉穿过挡料板上的冲头穿过通孔15，调整主冲头3、辅冲头4与挡料板6上各孔的间隙均匀一致，最终将冲头构件及冲孔模支座11通过内六角螺钉在冲床上紧固牢靠，盘类零件锻造成形后，应用机械或人工方式，将锻件置于冲孔定位盘9上，保证定位准确，启动冲床动作开关，滑块开始下行，冲头（主冲头3、辅冲头4）穿过挡料板6上的冲头穿过通孔15后接触热态锻件，在外力作用下继续下行开始对热态锻件进行冲切，直至将锻件上的孔冲透，落料块从冲孔定位盘9上的落料孔下落，直至冲床机身下的料框内，冲床滑块下落至下死点前，锻件上的各孔必须完全被冲透，落料块与锻件完全分离，冲床滑块下落至下死点后开始回升，回升过程会带着锻件上行，当锻件上行至与挡料板6下部接触时，锻件会在挡料板6的作用下停止上行，而各冲头（主冲头3、辅冲头4）在冲头座2及滑块的带动下，继续上行，锻件在挡料板6作用下，脱离冲头（主冲头3、辅冲头4），落到冲孔定位盘9上，再用机械或人工方式，将锻件取下放于指定位置，即完成锻件的主孔和一组多孔的冲切，利用本发明装置进行量产前，需要校验各冲头与挡料板6上各穿过通孔、冲孔定位盘9上各落料孔的间隙均匀，错差在0.1mm以内，将各组件连接紧固牢靠即可。综上所述，本发明在使用时，即可对盘类零件进行主内孔及轮辐槽内多孔进行一次性冲切，极大的提高了盘类零件上主孔及轮辐槽内多孔的生产加工效率，降低了企业的设备投入成本，以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明实施范围，也可用于其他不同领域、不同结构之产品，无论中心距大小、组孔内孔数多少、尺寸大小，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。

Claims (7)

1.一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置，其特征在于，包括内六角螺钉I、冲头构件、挡料板构件、冲孔模支座、内六角螺钉II、冲孔定位盘、内六角螺钉III及锻件，所述的冲头构件上加工有阶梯孔I，所述的内六角螺钉I安装在冲头构件上加工的阶梯孔I内并将冲头构件紧固在冲床上，所述的冲孔模支座上加工有U型槽，所述的内六角螺钉III安装在冲孔模支座的下部加工的U型槽内并将冲孔模支座紧固在冲床的工作台上，在冲孔模支座的上部端面加工有螺纹通孔I，所述的挡料板构件安装在冲孔模支座上部并与冲孔模支座上部的螺纹通孔I通过螺纹配合相连，所述的冲孔定位盘安装在冲孔模支座的上部端面部位并通过内六角螺钉II与冲孔模支座相连，锻件放置在冲孔定位盘上，所述的冲孔定位盘上设置有锻件定位面和落料孔，所述的落料孔的中心距及个数与锻件上待冲孔的中心距及个数完全一致。

2.根据权利要求1所述的一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置，其特征在于，所述的冲头构件包括，主冲头、辅冲头及冲头座，所述的阶梯孔I开设在冲头座上，所述的冲头座的中心部位上加工有主冲头安装孔，所述的主冲头的上部安装在冲头座上加工的主冲头安装孔部位并与主冲头安装孔过盈配合相连，在冲头座上加工有辅冲头安装孔，所述的辅冲头的上部安装在辅冲头安装孔内并与辅冲头安装孔过盈配合相连。

3.根据权利要求1所述的一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置，其特征在于，所述的冲孔模支座的上部端面部位上加工有圆形凹止口，所述的圆形凹止口内加工有螺纹盲孔，冲孔定位盘的下部安装在圆形凹止口内，在冲孔定位盘上加工有安装通孔，所述的内六角螺钉II贯穿于冲孔定位盘上加工的安装通孔后安装在螺纹盲孔内并与螺纹盲孔螺纹配合相连。

4.根据权利要求1所述的一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置，其特征在于，所述的挡料板构件包括立柱、六角螺母及挡料板，在立柱的顶部设置有上螺纹连接部，所述的上螺纹连接部与六角螺母的螺纹配合，用于固定紧固挡料板，在立柱的底部设置有下螺纹连接部，所述的下螺纹连接部安装在冲孔模支座上部端面加工的螺纹通孔I上并与螺纹通孔I通过螺纹配合相连，在挡料板上加工有连接通孔，所述的挡料板通过其上加工的连接通孔安装在立柱上，所述的六角螺母安装在上螺纹连接部上并与上螺纹连接部通过螺纹配合相连，所述的挡料板上加工有冲头穿过通孔，所述的冲头穿过通孔的中心距及个数与冲孔定位盘上设置的落料孔的中心距及个数完全一致。

5.根据权利要求4所述的一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置，其特征在于，所述的立柱至少有两根。

6.根据权利要求2所述的一种盘类零件多孔一次性热冲模具装置，其特征在于，冲孔定位盘上的落料孔可分为主落料孔及辅落料孔，所述的主落料孔的孔径比主冲头的外径大1-2mm，所述的辅落料孔的孔径比辅冲头的外径大1-2mm。

7.一种适用于如权利要求1中所述的盘类零件多孔一次性热冲模具装置的加工工艺，包括如下步骤：

S1、按多孔一次性热冲模具装置的各零件图纸进行粗车成形，各配合面预留精加工余量；

S2、对粗车件按照图纸要求进行热处理；

S3、对热处理后的各零件进行精加工；

S4、对精加工后的各零件进行检测验收，对外购件进行检测验收；

S5、对检测合格的各相关件，严格按照装配图的要求进行装配，装配完成后，检测主冲头、辅冲头与冲头座的垂直度，必须符合图纸要求，检查挡料板与立柱、立柱与冲孔模支座、冲孔定位盘与冲孔模支座的连接情况，确保紧固牢靠；

S6、上述步骤工序全部完成并最终检验无异常后，即可将多孔一次性热冲模具装置通过联接件与冲床连接，将冲头座通过内六角螺钉I、冲床T型槽连接紧固于冲床的上工作面；将冲孔模支座放置于冲床工作台上，手工盘动冲床使滑块缓慢下移，直至主冲头、辅冲头无干涉的穿过挡料板上的冲头穿过通孔，调整主冲头、辅冲头与挡料板上冲头穿过通孔的间隙均匀一致，将冲孔定位盘通过内六角螺钉II紧固安装在冲孔模支座上的圆形凹止口内，确保冲孔定位盘上的落料孔与挡料板上的冲头穿过通孔精确同轴，最后，用内六角螺钉III、T型螺母通过冲床工作台上的T型槽，将冲孔模支座连接紧固在冲床工作台上。

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